浅谈洗煤厂废水的处理方法

王锐红

(六盘水职业技术学院工业系，贵州　六盘水　553001)



生产技术

浅谈洗煤厂废水的处理方法

王锐红

(六盘水职业技术学院工业系，贵州六盘水553001)

洗煤废水是指在湿法洗选煤过程中产生的含有粒径小于1mm的悬浮粒子的洗煤水，也叫煤泥水。湿法选煤需要大量的水，以跳汰洗煤为例，每入选1t原煤约需3～5m3循环水，还需补加部分清水[1]。如果洗煤废水不加以处理直接外排的话，将会造成水体污染及水资源的浪费。所以环保部门要求洗煤企业洗煤废水必须达到闭路循环。本文通过对国内外的洗煤废水处理方法分析、比较，介绍几种先进成熟的洗煤厂废水的处理技术。

洗煤厂；废水；煤泥水；处理

洗选煤的目的就是去除原煤中所含的杂质，降低灰分、硫分含量，从而提高煤的发热量以及结焦性能，并可减少煤炭作为燃料利用过程中对大气的污染。所以选煤是实现合理利用煤炭资源、保护环境的最经济和最有效的技术，还是煤炭加工、转化为清洁煤燃料必不可少的基础和关键环节，通过选煤可以优化产品结构，提高利用效率[2]。因此，国际上公认选煤是实现煤炭高效、洁净利用的首选方案。而湿法选煤就是利用水或水与矿物组成的悬浮液选煤，主要有跳汰、重介和浮游选煤三种。尽管湿法选煤耗水量大，费用较高，但因其分选效果好，所以我国目前广泛采用的是湿选，其中采用湿选方法选煤的选煤厂约占94%[3]。而对于湿法选煤过程中产生的大量废水，就必须要求对其进行适当的处理，这样一方面可以保护环境，另一方面可以减少水资源的浪费，从而节省企业的投入，变相地为企业带来了一定的经济效益。

1　洗煤废水中的主要污染物

洗煤废水即煤泥废水中的主要污染物为：悬浮物、油类物质、有机药剂和金属离子四种。

1.1悬浮物

洗煤废水中的含有大量的悬浮物，它是一种主要的污染物，该种选煤废水污染物是由煤粒和粘土类颗粒等细微的矿物颗粒组成。洗煤废水中的悬浮物含量往往严重超过标准，一般超过标准数十倍，有的甚至超过标准数百倍、数千倍。由于煤炭中的有机物以黑色为主，且拥有特殊变色性，造成水质颜色发生变化，浊度增加，且透光性差。且引起人们感官不悦、给人以污浊厌恶之感。

1.2油类物质

轻柴油和煤油等浮选药剂的大量使用，以及设备漏油、清洗等原因残留在煤炭，从而在煤炭洗选过程中致使洗煤水含有各种数量不等的油类物质。油类物质因密度较水轻，浮在水面会形成一层油膜，严重阻碍空气溶于水体，使水体缺氧，从而影响水体中动植物的生存和繁殖。

1.3有机药剂

通常在煤炭洗选过程中，会经过过滤、脱水、浓缩和浮选等煤泥水的闭路循环处理，该环节中会添加抑制剂、絮凝剂、起泡剂等各种药剂，并在清洗过程中残留到洗煤废水中，造成水质污染。同时由于洗水必须要循环利用，导致大量的高分子絮凝剂积累，使煤炭洗选过程药剂量过大，导致洗选产率降低[3]。

1.4金属离子

煤炭中除含有由C、H等主要元素构成的有机质外，还含有少量的矿物质，由金属元素或伴生金属元素构成，如：Al、Ca、Fe等，所以煤炭颗粒经洗选后相应地有部分金属离子进入洗煤废水中。

因此洗煤废水的直接排放，不仅严重的污染周围环境，还会造成大量煤泥的流失。如果洗煤废水经适当处理后回用于洗煤，不仅解决了环境污染问题，而且还会为企业带来显著的经济效益，其中包括节省洗煤用水的水费、回收煤泥所得和免交的排污费等费用[4]。所以针对上述煤泥水污染物，可以选取洗煤废水中的悬浮物、pH等作为主要的污染物和相应的控制指标加以处理。

2　洗煤废水处理方法

对于洗煤废水的常用处理，依据其方法原理可分为如下三类：

2.1物理法

就是处理过程中不改变污染物的化学性质只是利用物理作用去除污水中呈悬浮状态的污染物质。常见的物理方法有沉淀、过滤、气浮和离心分离等。其优点是工艺简单，操作运行费用低，其缺点是处理效果较差，所以一般作为污水的预处理和一级处理。

目前重力浓缩沉淀法是洗煤废水处理应用中一种广泛使用的物理方法。在重力浓缩沉淀法的水处理中，一般常选用沉淀池、浓缩机等工艺。在某些选煤厂煤泥水处理工艺中，煤泥水有的通过捞坑进入浓缩机后，溢流水再由沉淀池进一步处理；有的系统采用的沉淀池是加了斜管的沉淀池，较之未加斜管的普通沉淀池，处理能力和效果均较后者高。采用自然沉淀法处理的洗煤废水，往往悬浮物浓度仍然较高，而达不到废水排放的浓度标准。

过滤就是利用滤布或滤料层截留水中细小悬浮物的方法。它常被用于废水的深度处理。在煤泥水处理中，常采用压滤机压滤得尾煤和循环水。

离心分离就是利用离心力的作用进行废水中悬浮颗粒物和水的分离，由于废水和悬浮颗粒物存在密度差，重者(悬浮颗粒物)将做离心运动集中至设备内壁部分，并受重力作用下滑至设备底部。轻者(废水)将做向心运动集中于设备中心轴部分，由设在设备中心的管道排出，从而实现悬浮颗粒物和废水的分离，在煤泥水处理中常采用的离心分离设备是卧式沉降离心脱水机。

2.2化学法

就是利用化学反应来分离或转化废水中的污染物质，常见的化学法有混凝、中和和氧化还原等。而在洗煤废水处理中常采用的化学法是混凝法。

混凝法就是向废水中投加(化学药剂)混凝剂，使废水中难以沉降的的胶体和细微悬浮物相互集聚增大并凝聚成絮凝体，然后通过沉降或过滤予以分离除去的方法。混凝沉淀法在废水处理中的应用很广泛，一方面可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，另一方面又可以去除多种有毒有害污染物[5]。

它在具体的处理过程中，应针对不同的洗煤废水性质，而采用不同的絮凝剂。混凝沉淀法处理洗煤废水具有很好的处理效果，SS去除率高。常采用的药剂有：无机盐类混凝剂(硫酸铝、硫酸亚铁和三氯化铁等)、有机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺或其衍生物的共聚物)、无机高分子絮凝剂(聚合氯化铝等)。一般只投加无机盐类混凝剂很难保证洗煤废水的处理效果，所以为提高处理效果常配合投加无机和有机两种絮凝剂。

混凝沉淀法与重力浓缩沉淀法相比，能有效保证洗水的闭路循环，废水外排也基本能达到排放标准。其不足是药剂费用偏高，同时会有一定的腐蚀作用，对设备造成损坏。

2.3生物法

就是利用自然界中各种微生物的呼吸代谢作用将污水中的溶解状及胶体状的有机污染物降解、转化为无机物的水处理法。通常根据微生物的呼吸特点，生物法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类，常见的生物处理方法有：活性污泥法、A/O法、A2/O法、SBR法、以及生物膜法等(例如生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池等)。生物处理方法的优点是效果较好，费用低廉，仅相当于化学方法所需费用的1/3～1/2，缺点在于占地面积较大，处理时间长，不能有效处理难降解工业废水[6]。

2.3.1活性污泥法

所谓活性污泥法，其应用在废水处理中最为广泛。在长时间的水处理应用中，传统的活性污泥法通过改进，产生了很多变种。在焦化废水的二级处理中，活性污泥法一般由曝气池、二次沉淀池、曝气系统、污泥沉淀池、鼓风机和污泥回流系统等设施组成。

2.3.2A/O工艺

该工艺是厌氧、好氧生物脱氮除磷工艺的简称。它是在传统活性污泥法的基础上发展起来，它是传统的前置反硝化生物脱氮法，原理是将废水中的氨-氮转化为亚硝酸盐-氮，再将亚硝酸盐-氮氧化为硝酸盐-氮。与传统活性污泥方法相比，不仅能使出水中的BOD5达标排放，而且对废水中COD和氨-氮也能在一定程度上进行处理。

2.3.3A2/O工艺

该工艺是厌氧、缺氧、好氧生物脱氮除磷工艺的简称，是在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础上开发的。AA/O工艺较A/O工艺一个明显的特点是增加了厌氧阶段。原理是将废水中的氨-氮转化为亚硝酸盐-氮，再将亚硝酸盐-氮氧化为硝酸盐-氮。然后再将硝酸盐-氮转化为亚硝酸盐-氮，最终转化为氮气。

2.3.4SBR工艺(序列间歇式活性污泥法)

SBR是序批间歇曝气式活性污泥法的简称。其主要特点是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合[7]。

2.3.5生物膜法

是让微生物附着生长于某种载体的表面，并形成具有一定厚度的生物膜，当废水流过生物膜时，废水中的有机污染物被生物膜中的微生物分解，从而使废水得到净化的方法。常见的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池和生物转盘。以及生物膜法的新工艺——生物流化床和曝气生物滤池(BAF)。

3　结　语

毋庸置疑，洗煤废水的大量存在，对环境污染造成的影响是巨大的，因此，必须采取有效措施治理洗煤废水，从目前洗煤行业的现状看，应从三个方向努力：一是采用其它洗煤方法，如采用干法洗煤，从而不产生洗煤废水，也就不存在洗煤

废水的治理；二是从源头上改进，淘汰落后陈旧的洗煤工艺和技术生产线，研发、利用先进的新型的环保的洗煤工艺和技术生产线；三是从洗煤废水治理设施上进行控制，既然洗煤废水的产生无法避免，那么建设大型的洗煤水处理构筑物等配套设施，这样来提高洗煤废水的处理水平和利用效率。

[1]李亚峰.高浓度洗煤废水处理与回用技术研究[D]. 沈阳:东北大学博士论文, 2005.

[2]陈清如, 骆振福.干法选煤评述[J].选煤技术,2003(6):34-40.

[3]ESabah,ZEErkan.Interactionmechanismofflocculantswithcoalwasteslurry[J].Fuel, 2006, 85(3): 350-359.

[4]邝爱玲.高悬浮物浓度煤泥水处理实验研究[D]. 西安:长安大学硕士论文,2008.

[5]张桂芝, 董明. 化学方法处理实验室无机废液[J].科技创新导报, 2011(03):246.

[6]夏邦天,邹斌,赵罡,等.污水处理技术的方法原理、问题与发展趋势[J].中国科技信息, 2010(05):22-24.

[7]水处理技术20个常见名词释义[OL].www.douban.com/note/363907209/.

Overview on Treatment Method of Coal Washery Wastewater

WANG Rui-hong

(Department of Industrial Engineering, Liupanshui Vocational and Technical College, Guizhou Liupanshui 553001, China)

Coalwashingwaterreferstothecoalwashingwastewatercontainingsuspendedparticlesizelessthan1mmofwashedcoalinthewetprocessofcoalwashingwater,italsocalledcoalslurry.Wetcoalpreparationrequiresalotofwater,inthecaseofjiggingcoalpreparation,eachselected1trawcoalneedsabout3～5m3circulatingwater,alsoneedstoaddsomewater.Ifthecoalwashingwastewaterwithouttreatmentdirectlydischarged,itwillcausewaterpollutionandwasteofwaterresources.Sotherequirementsoftheenvironmentalprotectiondepartmentsofcoalwashingwastewaterofcoalwashingenterprisemustachieveclosed-circuitcirculation.Throughtheanalysisofcoalwashingwastewatertreatmentmethodofdomesticandforeigncomparison,thecoalwasherywastewatertreatmenttechnologyofseveraladvancedandmaturewasintroduced.

coalwashery;wastewater;coalslurry;treatment

X752

A

1001-9677(2016)013-0155-03